ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прочность при наличии треРазрушения и изломы из "Расчет на прочность деталей машин Издание 4 " Большинство деталей машин работает определенными циклами пуск, рабочие режимы, остановки. Соответственно этому напряженно-деформированное состояние деталей меняется циклически. За время эксплуатации обш,ее число циклов может меняться от 10—100 для стационарных установок до 10 —10 и более для транспортных машнн, грузоподъемных устройств и других механизмов. [c.36] Закономерности малоцикловой проч ности занимают промежуточное положение между закономерностями статической прочности и сопротивления усталости. [c.36] При числе циклов 10 отчетливо проявляются закономерности усталостного разрушения (влияние концеитрацни напряжений, качества поверхности и т. д). Прн малом числе циклов N 10 более типичны особенности статического разрушения. [c.36] Для обеспечения высокой малоцикловой прочности материал должен иметь хорошее сочетание прочностных и пластических свойств, а в конструкции детали следует избегать зон с повышенной концентрацией напряженнй. [c.36] Малоцнкловую прочность материала оценивают по экспериментальным зависимостям амплитуды напряжений Од или деформаций во от числа циклов N до разрушения (рис. 15). [c.36] Первое слагаемое описывает изменение пластической деформации, второе — изменение упругой деформации от числа циклов N до разрушения. [c.37] Для асимметричных циклов со средним напряжением в формуле (15) вместо 0в принимают 0 — 0 . [c.37] Во всяком реальном материале, даже в ненагруженном состоянии, имеются мелкие микротрещины — несплош-ности и нарушения структуры. Чем точнее метод исследования, тем ньше они обнаруживаются. Однако опыт показывает, что наличие микротрещин не препятствует длительной надежной работе машин и конструкций до тех пор, пока связанная с ним повреждаемость не приводит к снижению прочности ниже предельно допустимого уровня. [c.37] Допустимую степень повреждаемости устанавливают на основании расчетно-экспериментальных исследований и опыта эксплуатации. До определенных пределов допускаются также некоторые повреждения поверхности в эксплуатации — изнашивание контактных участков, эрозия, забоины, коррозионные точки. [c.37] Три постоянной нагрузке трешина в некоторых условиях может стабилизироваться, при переменных нагрузках выше определенного уровня длина трещины I постоянно растет. Скорость развития трещины и ее критическая длина / р, при достижении которой возникает опасность быстрого разрушения конструкции, зависят от коэф-фициента интенсивности напряжений в вершине трещины Кг = о 1/я/, измеряемого в MПa мм или в НХ ХмМ-З/2. [c.37] Для конструкционных сталей и титановых сплавов Л хс = (1 3) X X 1 МПа-мм , следовательно, при напряжении а = 500 МПа опасными становятся трещины длиной /кр = = 1,3-ьП мм, а при 0 = 1000. МПа — уже /рр = 0,3- -3,0 мм. [c.38] При переменной нагрузке с размахом напряжения Л0 скорость развития трещины по числу циклов (ШйМ зависит от величины ДЛ = Ь.а / (рис. 16). До некоторого порогового значения Л/С трещина практически не растет (для сравнительной оценки материалов в качестве Л/( принимают величину АК, соответствующую скорости сИ/йА = 10 (мм/цикл). Дальнейшая зависимость й11йЫ от АК носит в логарифмической системе координат до определенных пределов приблизительно линейный характер, т. е. [c.38] Оценка по скорости развития трещины числа циклов, которое деталь может доработать после обнаружения ее, позволяет в некоторых случаях продлить эксплуатацию дорогостоящей конструкции. Вместе с тем во избежание развития недопустимой повреждаемости состояние ответственных деталей следует периодически контролировать в процессе эксплуатации и при ремонте неразрушающими методами контроля (ультразвуковыми, токовихревыми, люминесцентными и т. п ). [c.38] Пластичные материалы менее чувствительны к концентрации напряжений, так как в результате пластического течения происходит перераспределение (выравнивание напряжений. [c.39] Для ответственных элементов конструкций необходимо применять материалы с достаточной пластичностью. [c.39] При усталостном изломе различают (рис. 18). зону I — очаг начального разрушения, расположенный, как правило, на поверхности детали 2 — область развития усталостной тсе-щины с ХЕрактериымн веерообразными усталостными линиями, уступами и притертыми участками, зону 3 — область окончательного кратковременного долома. [c.39] При высоком уровне действующих переменных напряжений (Оа 0,5а 1) часто наблюдаются несколько очагов возникновения усталостных трещин. [c.39] При высокой температуре статические изломы идут вдоль границ зерен, усталостные — пересекают зерна и их границы. [c.39] Вернуться к основной статье